https://frosthead.com

Mutace lidského genu může vydláždit cestu pro dálkový běh

V neděli překonal keňský běžecký závodník Eliud Kipchoge světový maratónský rekord o 78 sekund, závodil přes berlínský kurz za pouhých 2:01:39. Jak poznamenává Vernon Loeb pro Atlantik, tentokrát se promítá do „26 rovných, ohnivě rychlých, 4 minutových a 38 sekundových mil.“

Kipchoge může být ve své třídě, ale nová studie publikovaná v Sborníku Královské akademie B naznačuje, že všichni lidé sdílejí vrozený sklon k běhu na dlouhé vzdálenosti. Tato zjištění, založená na výzkumu vedeném buněčnou a molekulární lékařkou Kalifornské univerzity v San Diegu Ajitem Varkim, sledují fyzickou vytrvalost na buněčné úrovni a určují genetickou mutaci jako jeden z klíčových faktorů přechodu časných hominidů z lesních obyvatel k rychlým a vzpřímeným dravci potulují suchou africkou savanu.

Populární věda Jillian Mocková uvádí, že studie se zaměřuje na gen CMP-Neu5Ac Hydroxylase neboli CMAH, který mutoval zhruba před dvěma až třemi miliony let - přibližně ve stejném čase prošli hominidi změnou životního stylu z chování primátů na člověka více v souladu se současnými lidmi. Jak píše Kashmira Gander pro Newsweek, tato změna byla doprovázena fyzickými adaptacemi, včetně vývoje větších nohou, silnějších svalových svalů a delších nohou.

Kashmira vysvětluje: „Brzy hominidové mohli běžet na delší vzdálenosti a do okamžiku vyčerpání - známého jako lov vytrvalosti - to vše při zvládání slunečního tepla, zatímco ostatní zvířata odkládala.“

Dnes zvířata, od krav po šimpanzy a myši, nesou funkční CMAH gen, který pomáhá při výrobě molekuly cukru zvané kyselina sialová. Tito savci mohou tvořit dva typy kyselin, ale jak píše Elizabeth Pennisi pro časopis Science, lidský gen CMAH je „rozbitý“, takže je není schopen produkovat více než jeden typ kyseliny.

Předchozí studie spojily lidský mutovaný gen CMAH s těžkou degenerativní svalovou dystrofií, jakož i se zvýšeným rizikem rakoviny a diabetu 2. typu, ale Varki a jeho kolegové tvrdí, že jeho důsledky nejsou úplně negativní. Ve skutečnosti může být CMAH hybnou silou běhu na dlouhé vzdálenosti, zdánlivě mimořádně lidskou vlastností.

K testování jejich hypotézy vědci najali dvě skupiny myší. Jedno obsahovalo zvířata s fungujícími geny CMAH, zatímco druhé se skládalo z myší s prolomenými geny. Podle objevu Marka Barny, když tým vyzval myši k běhu na miniaturních běžících pásech, skupina bez funkčního CMAH vykazovala o 30 procent lepší vytrvalost než jejich protějšky vybavené CMAH. Také běželi v průměru o 12 procent rychleji ao 20 procent dále.

Po testech na běžícím pásu analyzovala spoluautorka Ellen Breenová, fyziologka na UCSD, svaly myší a zjistila, že ty, které nesou mutovaný gen, jsou odolnější vůči únavě. Populární Science's Mock dodává, že stejná zvířata mají tendenci efektivněji zpracovávat kyslík.

"Je rozumné spekulovat, že tato mutace mohla být nezbytná pro rychlejší a další běh, " uzavírají autoři ve své studii.

Stále je však třeba dalšího výzkumu, aby se upevnilo spojení mezi CMAH a lidskou vytrvalostí. University of Massachusetts biologický antropolog Jason Kamilar, který se nezúčastnil výzkumu, říká Science Pennisi, že „myši nejsou lidé ani primáti. Genetické mechanismy u myší se nemusí nutně překládat na člověka nebo jiné primáty. “

V rozhovoru s Popular Science, biolog biologie University of California Riverside Ted Garland dodává, že je příliš brzy na to, aby se mutace označila za „zásadní“ při vývoji dálkového běhu.

"Pokud by se tato mutace nikdy nestala, pravděpodobně by se stala jiná mutace, " poznamenává.

Mutace lidského genu může vydláždit cestu pro dálkový běh